– Da vil klimamodellen bli mer treffsikker.
Oppgaven er formidabel.
– Vegetasjonen kan p?virke klimaet p? mange m?ter. Noe vegetasjon kan virke dempende p? oppvarmingen. Andre ganger kan vegetasjonen forsterke oppvarmingen.
Varmere med barskog
ABSORBERER SOLLYS: Lyse flater p? jorda reflekt-erer mer av sollyset enn m?rke flater. Jordkloden absorberer 70% av sollyset. De resterende 30% reflekteres tilbake til verdensrommet. L?vskog reflekterer mer sollys enn barskog. Nysn? reflekterer mer sollys enn gammel sn?.
En av de mekanismene Stordal skal unders?ke, er hvor mye av sollyset vegetasjonen reflekterer til verdensrommet. Den gjennomsnittlige refleksjonen fra jorda er 30%. Lyse flater reflekterer mer av solstr?lingen enn m?rke flater. Det betyr at l?vtr?r reflekterer mer enn bartr?r. N?r grantr?rne smyger seg nordover – og til fjells, vil mindre av sollyset reflekteres. Samtidig vil l?vtr?rne fortrenge grantr?rne s?rfra. I disse omr?dene vil mer av sollyset reflekteres.
Sn?tunge grantr?r
Et av hans andre jokersp?rsm?l er sammenhengen mellom oppvarming og sn?forholdene i skogen.
– S? lenge sn?en ligger p? tr?rne, vil en del av sollyset reflekteres, men effekten forsvinner n?r sn?en smelter. Vi vet ikke hvordan dette p?virker det globale klimaet.
For ? kunne beregne dette m? Stordal ta hensyn til skyfysikk i klimamodellen, og modellere om skogen dynges av sn? eller sludd, om sn?en bl?ser av tr?rne eller om sn?en p? grenene smelter.
Tr?rne svetter
I den nye modellen skal Stordal ogs? ta hensyn til at tr?rne svetter. N?r bladene og barn?lene ?pner porene for ? slippe inn CO2 og sollys til fotosyntesen, kvitter de seg samtidig med overskuddsvarmen ved ? fordampe vann. Vanndampen vil etter hvert kondenseres til skyer.
Og her kommer en liten dose fysikk inn: Det kreves energi for ? omdanne vann til damp. Og det frigj?res varme n?r vanndampen omdannes til vanndr?per.
– Det betyr: N?r tr?rne avkj?ler seg ved ? slippe ut vanndamp, varmes atmosf?ren opp.
Alle de eksisterende elementene i klimamodellen skal selvf?lgelig fortsatt v?re med, slik som sammenhengen mellom utbredelsen av polarisen og oppvarming.
– N?r Arktis smelter, reflekteres mindre solstr?ling til verdensrommet. Det omvendte skjer hvis Arktis fryser til. Hva som skjer med polarisen, er med andre ord en mekanisme som forsterker temperaturendringer, enten det gjelder oppvarming eller nedkj?ling.
Stadig bedre modeller
Stordal p?peker at klimamodellene er viktige for ? kunne forst? b?de hva som skjer i dag og hvordan klimaet blir i fremtiden.
Han skal studere klimaet b?de globalt og regionalt, og han ser spesielt p? hvordan klimaet endrer seg i Nord-Europa og Arktis, men skal ogs? se p? klimaendringene i ?st-Afrika, India og Brasil.
Klimamodellene er i l?pet av de siste 40 ?rene stadig blitt forbedret.
– I starten var klimamodellene fryktelig enkle. Da fantes ingen modellering av skyer.
P? ?ttitallet kom skyene med i modellen. Noen ?r senere fikk klimaforskerne med is og hav, og deretter sulfatpartikler og vulkansk aktivitet. S? ble det tatt hensyn til ?rkenst?v, saltpartikler fra havet og karbonets kretsl?p. Og deretter den kjemiske balansen i atmosf?ren og hvordan klimaet p?virket vegetasjonen.
N? er turen kommet til dynamisk vegetasjon, som alts? er hvordan den stadig endrete vegetasjonen p?virker klimaet.
Enorme beregninger
Klimamodellen kj?res p? universitetets tungregnemaskin. N?r maskinen brukes optimalt, er den ti tusen ganger raskere enn en vanlig PC. Likevel kan beregningene ta mange dager.
Modellen kj?res p? grensen av hva datamaskinen klarer. Den norske klimamodellen deler opp atmosf?ren i 360 000 celler og havet i 6,5 millioner celler.
– Oppdelingen blir stadig bedre. Jo mer finmasket oppl?sning, desto tyngre blir beregningene.
– Det handler hele tiden om begrensningene til regnemaskinen. Jo bedre datamaskinene og lagringskapasiteten blir, desto flere detaljer kan v?re med.
For hver celle l?ses et sett med likninger. S? m? alle cellene snakke sammen og utveksle informasjon. Den jobben er formidabel.
Modellen kj?res flere hundre ?r frem i tid. Foruten bedre regnekapasitet er det ogs? et ?kende behov for mer plass til datalagring.
– For ? kunne f? med ekstreme hendelser, m? tidsoppl?sningen v?re god. I mange ?r var vi mest opptatt av m?nedsgjennomsnittet. N? n?r vi er vel s? interessert i ekstraordin?re hendelser som ekstrem varme, ekstrem kulde og ekstrem nedb?r, m? vi lagre data for hvert d?gn. Da blir det mange terrabyte med data.
CICERO, universitetets senter for klimaforskning, ser frem til de nye beregningene.
– I klimaet henger alt sammen med alt. Detaljerte modeller er det beste verkt?yet for ? forst? hvordan klimaendringene vil sl? ut fremover. Jeg ser frem til ? se resultatene, og kanskje kunne bygge videre p? dem i CICEROs egen forskning om noen ?r, sier klimaforsker Bj?rn Hallvard Samset p? Cicero.
Vulkansk sammenheng
Frode Stordal er ogs? knyttet til et av universitetets nye senter for fremragende forskning, Senter for Jordens utvikling og dynamikk, CEED, som ser p? samspillet mellom atmosf?re og jordas indre. Forskerne ser p? hvordan CO2, metan og sulfatpartikler fra vulkanutbrudd har p?virket klimaet i historisk tid. En av forklaringene p? masseutryddelsen av b?de dyr og planter for 255 millioner ?r siden, kan ha v?rt at klor og brom fra vulkanutbruddene ?dela ozonlaget. Sammen med forskergruppen til Henrik Svensen ?nsker han ogs? ? beregne vegetasjonens rolle i klimaendringer langt tilbake i historien.